中国炭の構造解析とその高分子構造特性を利用した高効率脱硫・脱硝反応の設計

中国煤炭结构分析及利用其聚合物结构特征设计高效脱硫脱硝反应

• 批准号: 06750804
• 负责人: 鷹觜 利公
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06750804/
• 关键词: 溶媒抽出; 中国炭; 高分子構造; 硫黄化合物; 窒素化合物

中国炭の溶媒抽出を二硫化炭素-N-メチル-2-ピロリジノン混合溶媒を用いて室温で行った。その抽出率は40〜65%と他の地域の石炭に比べて高い値が得られた。最も高い抽出率を与えた棗庄炭(抽出率:65%)からの抽出物をアセトンとピリジンを用いて溶媒分別したところ、ピリジン不溶-混合溶媒可溶の超重質成分が26%含まれることが分かった。各フラクションの硫黄含量は、フラクションの重質性とともに増加する傾向が見られ、抽出残渣中で最も高い値となった。また窒素含量はフラクション中最も軽質なアセトン可溶成分中で低い値となった。原炭の高分子構造の特性として溶媒膨潤値を測定した。その結果、原炭はベンゼン、メタノール中ではほとんど膨潤しないことが分かった。さらに溶媒抽出後の残渣を試料として膨潤値を測定したところ、抽出率の増加とともに膨潤値が増加する傾向が見られた。この結果は、原炭が物理架橋の発達した架橋密度の高い構造であり、可溶成分の除去により多くの物理架橋が解放され、結果として溶媒が浸透しやすくなったためと考えられる。こうした石炭高分子構造内での物質の拡散の程度は、石炭の脱硫・脱硝反応を行う上で大きく影響する。すなわちいかなる反応を行う場合にも、その反応試薬と石炭硫黄・窒素サイトとのaccessibility(近づき易さ)が重要となりその反応率を決定する。そこで原炭のtightな構造を緩和させるために、石炭に対して種々の溶媒を用いて室温から300℃で処理した。その結果溶媒の種類に応じて、可溶成分が増加する系と減少する系が見られた。水素供与性溶媒を用いると水素移動反応が起こり、こうした温和な条件での処理において可溶成分が大きく増加することが分かった。ただしフラクション間での硫黄・窒素量には変化は見られなかった。今後溶媒分別法を利用した石炭中の硫黄化合物、窒素化合物の分離法の開発に展開していきたいと考えている。

China carbon solvent extraction carbon disulfide-N-methyl-2-methyl-2-ethyl-2-methyl-3-ethyl-3-ethyl-4-ethyl-4-methyl-3-ethyl-4-ethyl-4-methyl-4-ethyl-3-ethyl-4-methyl-4-ethyl-4-methyl-4-ethyl-5-ethyl-4-ethyl-ethyl-4-yl-3-ethyl-4-ethyl-ethyl-4-methyl-4-yl-4-ethyl-4-yl-4-ethyl-4-(4-methyl-3-yl)-3-methyl-ethyl-ethyl-4-ethyl-ethyl-4-(4-methyl-4-yl)-3-ethyl-methyl-ethyl-3-ethyl-ethyl-4-(4-yl)-3-ethyl-(4-ethyl)-3-ethyl-ethyl-(4-ethyl)-4-ethyl-(4-yl)- The extraction rate is 40 ~ 65%. The extraction rate is higher than that of other regions. The highest extraction rate was 65% and the highest extraction rate was 65%. The extractables were insoluble in the solvent and soluble in the mixed solvent. The extractables were 26% and soluble in the mixed solvent. The sulfur content of each extract tends to increase with the weight of the extract, and the sulfur content of the extract is the highest. The content of the soluble components was the lowest among the four components. Determination of polymer structural properties of raw carbon and solvent swelling As a result, the original carbon will be reduced to zero, and the original carbon will be reduced to zero. After solvent extraction, the swelling value of the sample increased. As a result, the physical bridging of the original carbon is achieved, the bridging density is high, and the physical bridging of the soluble component is liberated. The degree of dispersion of substances in carbon polymer structures is greatly affected by the desulfurization and denitration of carbon. The accessibility of sulfur and sulfur is important in determining the reaction rate of sulfur and sulfur when the reaction rate is low. The original carbon structure was tempered and treated with solvent at room temperature up to 300℃. As a result, the type of solvent and soluble components increased and decreased. Water supply and solvent use, water movement, reaction, mild conditions, treatment, soluble components, increase, increase The amount of sulfur in the mixture was reduced to zero. In the future, the development of separation methods for sulfur compounds and halogen compounds in charcoal will be carried out through the use of solvent separation methods.

项目成果

鷹觜利公: "石炭構造の密度シミュレーションによる芳香族クラスター間鎖長の見積り" 化学工学論文集. 20. 959-964 (1994)

Toshiko Takashi：“通过煤结构密度模拟估算芳族簇之间的链长”《化学工程杂志》20. 959-964 (1994)。